Σχετικά με την αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου

Τι είναι η αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου; Αυτοεκφόρτισηηλιακές μπαταρίες ιόντων λιθίουείναι ένα φυσιολογικό χημικό φαινόμενο, το οποίο αναφέρεται στην απώλεια φόρτισης μιας μπαταρίας λιθίου με την πάροδο του χρόνου, όταν δεν είναι συνδεδεμένη σε κανένα φορτίο. Η ταχύτητα αυτοεκφόρτισης καθορίζει το ποσοστό της αρχικής αποθηκευμένης ισχύος (χωρητικότητας) που εξακολουθεί να είναι διαθέσιμη μετά την αποθήκευση. Ένα ορισμένο ποσό αυτοεκφόρτισης είναι μια φυσιολογική ιδιότητα που προκαλείται από τις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μέσα στην μπαταρία. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου συνήθως χάνουν περίπου 0,5% έως 1% της φόρτισής τους ανά μήνα. Όταν τοποθετούμε μια μπαταρία που περιέχει μια ορισμένη ποσότητα φόρτισης σε μια ορισμένη θερμοκρασία και τη διατηρούμε για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, για να μην πολυλογούμε, η αυτοεκφόρτιση είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η ίδια η ηλιακή μπαταρία λιθίου χάνεται λόγω θυγατρικών. Η γνώση της αυτοεκφόρτισης είναι σημαντική για την επιλογή του σωστού συστήματος μπαταριών ιόντων λιθίου για ορισμένες εφαρμογές. Η σημασία της αυτοεκφόρτισης της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Αυτή τη στιγμή, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε φορητούς υπολογιστές, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και άλλες ψηφιακές συσκευές, ενώ έχουν επίσης προοπτικές για χρήση σε οχήματα, σταθμούς βάσης επικοινωνιών, σταθμούς αποθήκευσης ενέργειας με μπαταρίες και σε ορισμένες άλλες περιοχές. Υπό αυτές τις συνθήκες, η μπαταρία δεν εμφανίζεται μόνο μόνη της, όπως σε ένα κινητό τηλέφωνο, αλλά μπορεί επίσης να συνδεθεί σε σειρά ή παράλληλα. Στο οικιακό ηλιακό σύστημα αυτόνομης τροφοδοσίας, η χωρητικότητα και η διάρκεια ζωής τουηλιακή μπαταρία ιόντων λιθίουδεν σχετίζεται μόνο με κάθε μεμονωμένη μπαταρία, αλλά και περισσότερο με τη συνέπεια μεταξύ κάθε μπαταρίας ιόντων λιθίου. Η κακή συνέπεια μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την εμφάνιση της μπαταρίας. Η σταθερότητα της αυτοεκφόρτισης της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι ένα από τα σημαντικά στοιχεία του παράγοντα επίδρασης. Το SOC της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου με αστάθεια στην αυτοεκφόρτιση θα έχει μεγάλη διαφορά μετά από μια περίοδο αποθήκευσης και η χωρητικότητα και η ασφάλειά της θα επηρεαστούν σημαντικά. Αυτό μας βοηθά να βελτιώσουμε το συνολικό επίπεδο της μπαταρίας ιόντων λιθίου μας, να έχουμε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και να μειώσουμε το ποσοστό ελαττωμάτων των προϊόντων μέσω της μελέτης μας. Τι προκαλεί την αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών λιθίου; Οι ηλιακές μπαταρίες λιθίου δεν συνδέονται σε κανένα φορτίο όταν είναι ανοιχτό κύκλωμα, αλλά η ισχύς εξακολουθεί να μειώνεται. Οι ακόλουθες είναι οι πιθανές αιτίες αυτοεκφόρτισης. 1. Εσωτερική διαρροή ηλεκτρονίων που προκαλείται από μερική αγωγιμότητα ηλεκτρονίων ή άλλο εσωτερικό βραχυκύκλωμα ηλεκτρολύτη 2. Εξωτερική διαρροή ηλεκτρονίων που προκαλείται από κακή μόνωση της στεγανοποίησης ή της φλάντζας της μπαταρίας λιθίου Solar ή από ανεπαρκή αντίσταση μεταξύ των εξωτερικών περιβλημάτων (εξωτερικός αγωγός, υγρασία). α. Αντίδραση ηλεκτροδίου/ηλεκτρολύτη, όπως διάβρωση ανόδου ή ανάκτηση καθόδου λόγω ηλεκτρολύτη και ακαθαρσιών. β. Τοπική αποσύνθεση του ενεργού υλικού του ηλεκτροδίου 3. Παθητικοποίηση ηλεκτροδίου λόγω προϊόντων αποσύνθεσης (αδιάλυτες ουσίες και προσροφημένα αέρια) 4. Η μηχανική φθορά του ηλεκτροδίου ή της αντίστασης (μεταξύ ηλεκτροδίου και συλλέκτη) αυξάνεται με την αύξηση του ρεύματος στον συλλέκτη. 5. Η περιοδική φόρτιση και εκφόρτιση μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες εναποθέσεις μετάλλου λιθίου στην άνοδο ιόντων λιθίου (αρνητικό ηλεκτρόδιο) 6. Τα χημικά ασταθή ηλεκτρόδια και οι ακαθαρσίες στον ηλεκτρολύτη προκαλούν αυτοεκφόρτιση στις ηλιακές μπαταρίες λιθίου. 7. Η μπαταρία αναμειγνύεται με ακαθαρσίες σκόνης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, οι ακαθαρσίες μπορούν να οδηγήσουν σε ελαφρά αγωγιμότητα των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, προκαλώντας την εξουδετέρωση του φορτίου και την πρόκληση ζημιάς στην τροφοδοσία ρεύματος. 8. Η ποιότητα του διαφράγματος θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αυτοεκφόρτιση της ηλιακής μπαταρίας λιθίου 9. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος της ηλιακής μπαταρίας λιθίου, τόσο υψηλότερη γίνεται η δραστηριότητα του ηλεκτροχημικού υλικού, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη απώλεια χωρητικότητας κατά την ίδια περίοδο. Η επίδραση της μπαταρίας ιόντων λιθίου στην ηλιακή αυτοεκφόρτιση. 1. Η αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου θα προκαλέσει μείωση της χωρητικότητας αποθήκευσης. 2. Η αυτοεκφόρτιση μεταλλικών ακαθαρσιών προκαλεί το φράξιμο ή ακόμη και τη διάτρηση του διαφράγματος από το άνοιγμα του διαφράγματος, προκαλώντας τοπικό βραχυκύκλωμα και θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια της μπαταρίας. 3. Η αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου προκαλεί αύξηση της διαφοράς SOC μεταξύ των μπαταριών, γεγονός που μειώνει την χωρητικότητα της ηλιακής συστοιχίας μπαταριών λιθίου. Λόγω της ασυνέπειας της αυτοεκφόρτισης, το SOC της μπαταρίας λιθίου στην ηλιακή τράπεζα μπαταριών λιθίου διαφέρει μετά την αποθήκευση και η λειτουργία της ηλιακής μπαταρίας λιθίου μειώνεται επίσης. Αφού οι πελάτες αποκτήσουν την ηλιακή τράπεζα μπαταριών λιθίου που έχει αποθηκευτεί για ένα χρονικό διάστημα, συχνά μπορούν να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της υποβάθμισης της απόδοσης. Όταν η διαφορά SOC φτάσει περίπου το 20%, η χωρητικότητα της συνδυασμένης μπαταρίας λιθίου είναι μόνο 60% έως 70%. 4. Εάν η διαφορά SOC είναι πολύ μεγάλη, είναι εύκολο να προκληθεί υπερφόρτιση και υπερεκφόρτιση της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Η διαφορά μεταξύ χημικής αυτοεκφόρτισης και φυσικής αυτοεκφόρτισης των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου 1. ηλιακές μπαταρίες ιόντων λιθίου με αυτοεκφόρτιση υψηλής θερμοκρασίας έναντι αυτοεκφόρτισης σε θερμοκρασία δωματίου. Το φυσικό μικροβραχυκύκλωμα σχετίζεται σημαντικά με τον χρόνο και η αποθήκευση για μεγάλο χρονικό διάστημα είναι μια πιο αποτελεσματική επιλογή για φυσική αυτοεκφόρτιση. Ο τρόπος υψηλής θερμοκρασίας 5D και θερμοκρασίας δωματίου 14D είναι: εάν η αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου είναι κυρίως φυσική αυτοεκφόρτιση, η αυτοεκφόρτιση σε θερμοκρασία δωματίου/αυτοεκφόρτιση σε υψηλή θερμοκρασία είναι περίπου 2,8. εάν είναι κυρίως χημική αυτοεκφόρτιση, η αυτοεκφόρτιση σε θερμοκρασία δωματίου/αυτοεκφόρτιση σε υψηλή θερμοκρασία είναι μικρότερη από 2,8. 2. Σύγκριση της αυτοεκφόρτισης των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου πριν και μετά την κυκλική χρήση Η κυκλική λειτουργία θα προκαλέσει τήξη μικρο-βραχυκυκλώματος στο εσωτερικό της ηλιακής μπαταρίας λιθίου, μειώνοντας έτσι τη φυσική αυτοεκφόρτιση. Επομένως, εάν η αυτοεκφόρτιση της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι κυρίως φυσική αυτοεκφόρτιση, θα μειωθεί σημαντικά μετά την κυκλική λειτουργία. Εάν πρόκειται κυρίως για χημική αυτοεκφόρτιση, δεν υπάρχει σημαντική αλλαγή μετά την κυκλική λειτουργία. 3. Δοκιμή ρεύματος διαρροής υπό υγρό άζωτο. Μετρήστε το ρεύμα διαρροής της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου υπό υγρό άζωτο με έναν ελεγκτή υψηλής τάσης. Εάν προκύψουν οι ακόλουθες συνθήκες, σημαίνει ότι το μικροβραχυκύκλωμα είναι σοβαρό και η φυσική αυτοεκφόρτιση είναι μεγάλη. >> Το ρεύμα διαρροής είναι υψηλό σε μια συγκεκριμένη τάση. >> Η αναλογία του ρεύματος διαρροής προς την τάση ποικίλλει σημαντικά σε διαφορετικές τάσεις. 4. Σύγκριση αυτοεκφόρτισης ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου σε διαφορετικά SOC Η συμβολή της φυσικής αυτοεκφόρτισης είναι διαφορετική σε διαφορετικές περιπτώσεις SOC. Μέσω πειραματικής επαλήθευσης, είναι σχετικά εύκολο να διακρίνουμε την ηλιακή μπαταρία ιόντων λιθίου με ανώμαλη φυσική αυτοεκφόρτιση στο 100% SOC. Δοκιμή αυτοεκφόρτισης ηλιακής μπαταρίας λιθίου Μέθοδος ανίχνευσης αυτοεκφόρτισης ▼ Μέθοδος πτώσης τάσης Αυτή η μέθοδος είναι απλή στη λειτουργία, αλλά το μειονέκτημα είναι ότι η πτώση τάσης δεν αντικατοπτρίζει άμεσα την απώλεια χωρητικότητας. Η μέθοδος πτώσης τάσης είναι η απλούστερη και πιο πρακτική μέθοδος και χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή ρεύματος. ▼ Μέθοδος μείωσης χωρητικότητας Δηλαδή, το ποσοστό μείωσης του όγκου περιεχομένου ανά μονάδα χρόνου. ▼ Μέθοδος ρεύματος αυτοεκφόρτισης Υπολογίστε το ρεύμα αυτοεκφόρτισης ISD της μπαταρίας κατά την αποθήκευση με βάση τη σχέση μεταξύ απώλειας χωρητικότητας και χρόνου. ▼ Υπολογίστε τον αριθμό των μορίων Li+ που καταναλώνονται από τις παράπλευρες αντιδράσεις Να βρείτε τη σχέση μεταξύ κατανάλωσης Li+ και χρόνου αποθήκευσης με βάση την επίδραση της αγωγιμότητας ηλεκτρονίων της μεμβράνης αρνητικού SEI στον ρυθμό κατανάλωσης Li+ κατά την αποθήκευση. Πώς να μειώσετε την αυτοεκφόρτιση των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου Όπως συμβαίνει με ορισμένες αλυσιδωτές αντιδράσεις, ο ρυθμός και η ένταση της εμφάνισής τους επηρεάζονται από το περιβάλλον. Τα χαμηλότερα επίπεδα θερμοκρασίας είναι συνήθως πολύ καλύτερα, επειδή το κρύο επιβραδύνει την αλυσιδωτή αντίδραση και επομένως μειώνει κάθε είδους ανεπιθύμητη αυτοεκφόρτιση της ηλιακής μπαταρίας ιόντων λιθίου. Έτσι, ένα από τα πιο λογικά πράγματα που μπορείτε να κάνετε φαίνεται να είναι να φυλάσσετε την μπαταρία στο ψυγείο, σωστά; Όχι! Από την άλλη πλευρά: πρέπει πάντα να αποφεύγετε την τοποθέτηση μπαταριών στο ψυγείο. Ο υγρός αέρας στο ψυγείο μπορεί επίσης να προκαλέσει εκφόρτιση. Ειδικά όταν παίρνετε τομπαταρίες λιθίουη συμπύκνωση μπορεί να τα καταστρέψει – καθιστώντας τα πλέον ακατάλληλα για χρήση. Είναι καλύτερο να αποθηκεύετε τις ηλιακές μπαταρίες λιθίου σας σε δροσερό αλλά εντελώς ξηρό μέρος, κατά προτίμηση μεταξύ 10 και 25°C. Για περισσότερες συμβουλές σχετικά με την αποθήκευση μπαταριών λιθίου, διαβάστε το προηγούμενο ιστολόγιό μας. Μπορεί να απαιτούνται ορισμένες βασικές ενέργειες για τη μείωση της ανεπιθύμητης αυτοεκφόρτισης των ηλιακών μπαταριών ιόντων λιθίου. Εάν δεν είστε απόλυτα σίγουροι για το επίπεδο ισχύος των μπαταριών σας, μπορείτε πάντα να τις επαναφορτίσετε. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι οι ηλιακές μπαταρίες λιθίου σας είναι σε θέση να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της εργασίας σας - και μπορείτε να αξιοποιήσετε στο έπακρο την ηλιακή μπαταρία λιθίου σας μέρα με τη μέρα.